L'interaction des rayonnements avec la matière intervient dans de nombreux domaines à la fois en recherche fondamentale et en recherche appliquée (physique des matériaux, physique médicale, techniques d'analyse de surface, nano/microélectronique...) ainsi que dans le domaine de la radioprotection. Les rayonnements traités dans cette UE sont des rayonnements ionisants : ions, électrons, photons (rayons X et gamma) et neutrons.
Cet enseignement est composé de 3 parties principales :
- la physique des interactions rayonnement-matière sur une gamme très large d’énergie allant typiquement de l’eV au GeV ;
- la détection des particules élémentaires avec les grandes familles de détecteurs pour chaque type de particules (détecteurs à gaz, semi-conducteurs, scintillateurs...) et des notions de base de statistiques de détection pour estimer les incertitudes de mesure ; cette partie du cours est en lien direct avec certains TP de l’UE Physique expérimentale du semestre suivant (notamment le TP Spectrométrie gamma et le TP Compteur Geiger-Müller, activation neutronique et considérations statistiques)
- les techniques d’analyse et de caractérisation par particules chargées :
- électrons : microscopie électronique à balayage et en transmission
- ions : FIB (Focus Ion Beam), NRA (Nuclear Resonance Analysis) et RBS (Rutherford Backscattering).
A noter que les techniques d’analyses par photon (IR, visible, UV, rayons X) sont étudiées en détail dans l’UE « Analyse des structure et nanostructures » (ASN).
Plusieurs séances de TP illustrent l’enseignement effectué en cours et en TD : 2h de TP sont prévues sur le microscope électronique à balayage ainsi que 5 séances de TP avec l’outil de simulation Monte Carlo Geant4 (G4) qui permet à la fois de :
- visualiser les processus d’interaction et d’illustrer certains aspects physiques abordés en cours (TP G4-Physique),
- modéliser le TP de Spectroscopie gamma effectué dans le cadre de l’UE Physique expérimentale (TP G4-Détection),
- illustrer le cours sur la microscopie électronique (TP G4-ME).
Evaluation
- Contrôle terminal : devoir sur table de 2h
- Rapports sur les TD effectués avec l’outil de simulation Monte Carlo Geant4 : TP G4-Physique, TP G4-Détection, TP G4-ME
